化学繊維はそんなに不人気なのでしょうか？この記事を読んだ後、あなたは考えが変わるでしょう

衣服、靴、靴下、家庭用品、繊維製品は私たちの日常生活のいたるところに存在します。消費者は購入する際に、色やスタイルを見るだけでなく、素材も非常に重要な基準として考慮します。一般的に、シルク、コットン、リネン、ウールなどの天然素材は、一般の人々の間で非常に人気があります。対照的に、ナイロン、錦織、ビスコースなどの言葉が付く化学繊維や人工素材は容赦なく嫌われます。しかし、純粋な天然素材の利点は何でしょうか?化学繊維や人工繊維は本当にそんなに悪いのでしょうか？これらの固有の概念を変える時期が来ているのでしょうか?

これらの質問に答える前に、基本的な知識をいくつかお伝えします。繊維の最も基本的な単位は繊維です。繊維はその原料によって天然繊維と化学繊維に分けられます（図1参照）。この写真は非常に重要なので、後で使用されます。

図1 繊維の分類

（注：繊維として使用される麻は、有効成分カンナビノールの含有量が非常に低い麻の一種であり、禁止されている品種ではありません。私の国では、市場の誤解を避けるために、このタイプの繊維麻は通常「Hamp」と呼ばれています。これは英語のHempの音訳です。）

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長い歴史を持つ天然繊維

人間が裸であるという問題を解決した

天然繊維は人類の発展に最初の住まいと暖かさの材料を提供しました。 5,000年前、インド亜大陸で人々は綿繊維から糸を紡ぎ始めました。古代エジプトでは、衣服を作るためにナイル川流域で亜麻が広く栽培されていました。 5,000年以上も昔、我が国の労働者は桑の木を植え、蚕を育て、糸を紡ぎ、絹を織り始め、独特の絹織物文化を形成しました。現在でも、綿繊維、麻繊維、羊毛繊維、絹繊維（綿、麻、絹、羊毛と呼ばれる）は、私たちの日常の衣類や繊維製品の主な天然素材です。これらの天然素材にはそれぞれ優れた利点がありますが、欠点もあります。

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化学繊維の驚くべき生産

石油に頼らない人工繊維

化学繊維は、自然界の動物や植物が人間に与えた天然繊維とは異なり、化学的方法によって生産される繊維の一種です。化学繊維は、その原料や成分によって、化学合成繊維、人造繊維（通常、再生繊維と呼ばれる）、無機繊維に分類されます（図1参照）。化学繊維の歴史はわずか100年ほどです。 1893年、人類は最初の化学繊維であるビスコース繊維の製造方法を発明しました。それ以来、化学繊維のファミリーは拡大し続けています。

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非常に「学術的な」名前を持つ人工繊維をどのように区別すればよいのでしょうか?繊維製品や衣類を買うときによく目にする「纶」で終わる繊維は、一般的にポリエステル、ナイロン、アクリル、スパンデックス、ポリプロピレンなどの化学合成繊維です。合成繊維は、小分子有機化合物から付加重合または縮合重合によって合成された有機高分子化合物です。ほとんどの合成繊維は石油から作られています。石油化学システムは、抽出と分離の段階を経て、このような繊維を生産するために必要な小分子有機化合物を生成します。石油原料から作られた化学合成繊維は、「石油系繊維」と呼ばれることもあります。生産量で見ると、合成繊維は化学繊維の中でも、さらには織物繊維全体の中でも最大のカテゴリーです。 2019年、我が国の合成繊維の生産量は5,400万トンを超え、化学繊維ファミリーの92.8％を占めました。一方、同じ期間、我が国の綿花生産量は590万トン、絹生産量はわずか6万8000トンでした。

人工繊維は、セルロースやタンパク質などの天然ポリマー化合物を化学的に処理して濃縮ポリマー溶液にし、その後紡糸して後処理して作られた繊維です。再生繊維は「人工繊維」と呼ばれることもあります。衣料品に最も多く使われている再生繊維は、ビスコース繊維（レーヨンや人造綿とも呼ばれる）、モダール繊維、リヨセル繊維（テンセルとも呼ばれる）などです。人造繊維は天然高分子化合物を直接使用しており、石油資源を消費せず、繊維特性も化学合成繊維とは異なります。

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デメリットも光るポイント

化学繊維は懸命に働いてきた

化学繊維の出現により、織物や衣服の種類と特性が大幅に豊かになりました。一般的な織物や衣類に使用されている化学繊維にはそれぞれ長所と短所があり、天然繊維素材とは異なる機能や特性を製品に与えています。

化学繊維には独自の欠点がありますが、これらの「欠点」は特定の製品の開発に十分に活用されることがよくあります。たとえば、ポリエステルの最も顕著な特徴は親水性が低いことで、そのためポリエステル生地は乾きやすいのです。高品質で速乾性のあるスポーツウェアの多くは、極細ポリエステルで作られています。極細繊維を生地に織り込むと、繊維間に毛細管サイフォン効果が形成され、繊維表面の汗の蒸発が促進され、運動中に人体の表面がドライで快適になります。リヨセル繊維のフィブリル化特性を利用して、ピーチスキン風の生地を製造します。

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多くの消費者は、綿、麻、シルク、ウールなどの天然素材が最高の生地素材であると誤解していますが、この概念は実際には変わるべきです。

我が国は化学繊維の生産と研究開発に強い国であり、化学繊維の生産量は世界総量の70％以上を占めています。技術の進歩と消費者の考え方の変化に伴い、化学繊維も主に機能性と快適性の面で絶えず改良され続けています。最も生産量が多いポリエステルを例に挙げると、ポリエステルは構造上の特徴から吸湿性が悪く、静電気が発生しやすいという特徴があります。ポリエステルのこの摩耗の欠点を改善するために、研究開発担当者は繊維の構造を改善することから始め、さまざまな物理的および化学的方法を使用して、従来のポリエステルの内部および外部の構造を変換しました。従来のポリエステルをベースに分子構造を改良したPBT（ポリブチレンテレフタレート）繊維とPTT（ポリトリメチレンテレフタレート）繊維が開発されました。 PBT 繊維は従来のポリエステル繊維に比べて柔らかさ、耐摩耗性、弾力性に優れ、染色も容易です。 PTT 繊維は弾力性に優れ、染色しやすく、色堅牢度が高く、耐塩素性と耐紫外線性を備えています。

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研究者らは、綿繊維の利点を持ち、親水性が大幅に向上したポリエステルである「綿状ポリエステル」も開発しました。カシミアライクポリエステルは、コットンライクポリエステルの経験を生かして開発されたウール繊維の特性を持つポリエステルです。表面と断面はハニカム状の微多孔構造をしており、その細かさはカシミアに近いです。カシミアのような柔らかく繊細な肌触りと、吸湿性・通気性に優れています。カシミアのようなポリエステル繊維は、単独で紡ぐことも、他の繊維と混紡することもできますが、その価格は天然カシミア繊維のわずか 1/3 です。研究者たちは、さまざまな加工方法を通じて、吸湿速乾性、抗ピリング性、抗菌性、耐紫外線性、難燃性などの差別化された機能を備えたポリエステルも開発し、機能性衣料に対する消費者の需要を満たすことができるようになりました。

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お互いの長所と短所を補い合う

天然 + 化学 1+1＞2

天然繊維と化学繊維の特性が十分に理解された後、製品開発では混紡や織り合わせのプロセスを使用して、天然繊維と化学繊維の利点を組み合わせ、1+1>2の効果を実現することがよくあります。最も一般的な例はポリエステルと綿の混紡生地で、通常はポリエステル 65% と綿 35% の繊維で作られています。ポリエステルと綿の混紡生地は、純綿生地よりも強度、耐摩耗性、形状保持性に優れており、また、ある程度の吸湿性と柔らかな感触も備えています。

たとえば、伝統的なジーンズは純綿の粗い糸で織られています。吸湿性は良いのですが、伸縮性がなくフィット感に欠けます。ハイストレッチジーンズは綿糸とスパンデックス糸で作られています。伸縮性の高いスパンデックス糸（通常3％〜5％）を織り込むことで、体にフィットして快適な伸縮性のあるデニム生地が得られ、デニム服の特別なスタイルを確保しながら快適さを増します。

写真はインターネットから

別の例を見てみましょう。上の写真は、市販されているスポーツソックスの商品成分説明です。このスポーツソックスの生地は、綿、ポリエステル、麻、スパンデックスの 4 つの繊維の混合です。綿繊維はスポーツソックスの肌に優しく、吸湿性のある機能を保証します。ポリエステル繊維はスポーツソックスの強度と耐摩耗性を向上させます。麻繊維には本来抗菌性があり、スポーツソックスに抗菌・防臭機能を与えます。スパンデックスはスポーツソックスに弾力性を与え、足にフィットしてより快適になります。このようなスポーツソックスは、4 つの繊維の特性を組み合わせて、着用者に最高の体験を提供すると言えます。

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理解とは何か？ 「確認して、触って、聞いて」頼る

何を選ぶべきでしょうか?現場のニーズに応える

国家強制規格の要求に従い、繊維製品や衣類の洗濯ラベルには製品の素材構成を明記する必要があります。消費者は日常の買い物の際に洗濯ラベルを直接参照することができます。さらに、触覚や目視による検査も消費者が繊維素材を識別するために使用できる方法ですが、これには消費者が日常生活である程度経験を積むことが必要です。

また、消費者は販売員に質問することで、商品の材質などについて理解を深めることもできます。正規ブランドの繊維・衣料品販売スタッフは専門的な繊維素材知識の研修を受けており、消費者に購入アドバイスを提供することができます。その他の繊維識別方法には、顕微鏡観察、燃焼法、溶解法などがあります。これらの方法は一般に実験室でのテストで使用され、製品に一定の損傷を与えるため、日常的な購入には適していません。

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繊維・服装製品の市場分類がますます精緻化されるにつれて、消費者は日常の買い物をする際に「シーン需要」の法則に従うことができ、つまり使用シーンのニーズに応じて繊維・服装を選択できるようになります。実際、繊維製品や衣服が最初に設計・生産されるとき、研究開発・設計担当者は、製品の材料を選択する際に、製品の使用シナリオ、すなわち人体の生理的変化とニーズ（発汗、保温性、通気性、防水性、抗菌性、日焼け防止など）と外部環境の特性（暑さ、寒さ、雨や雪、強風、日光など）を十分に考慮しています。

たとえば、夏の日常着には、一般的に綿、シルク、リネンの生地が選ばれます。運動量が多い場合は、吸湿速乾機能のある化学繊維のスポーツウェアを選ぶ必要があります。肌に優しい、日常のぴったりとした衣服には、綿やモダールの生地を選ぶことができます。アウターウェア、特にアウトドアウェアはポリエステルやナイロンで作ることができます。これらの化学繊維は強度と耐摩耗性が高く、より快適な着心地を提供できるからです。寝具やタオルなどの家庭用繊維製品は、肌への優しさや吸湿性に対する要求が高いため、一般的に綿を選ぶことが推奨されます。中綿入りキルトなどの家庭用繊維製品は、保温性に優れた綿繊維、ウール繊維、高度にカールした化学短繊維​​から作ることができます。

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著者: 宋立丹、中国紡織建設計画研究所産業研究部コンサルティングエンジニア

レビュー |中国繊維建設計画研究所主任エンジニア 張傑氏

この記事は「Science Facts」（ID: Science_Facts）によって作成されました。転載の際は出典を明記してください。

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